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La perdita dell'innocenza La fisica nucleare da Rutherford a Hiroshima Arturo Russo Dipartimento di Fisica e Tecnologie Relative Università di Palermo.

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Presentazione sul tema: "La perdita dell'innocenza La fisica nucleare da Rutherford a Hiroshima Arturo Russo Dipartimento di Fisica e Tecnologie Relative Università di Palermo."— Transcript della presentazione:

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2 La perdita dell'innocenza La fisica nucleare da Rutherford a Hiroshima Arturo Russo Dipartimento di Fisica e Tecnologie Relative Università di Palermo

3 La scoperta del nucleo atomico Ernest Rutherford (Manchester, 1911)

4 La diffusione delle particelle La diffusione delle particelle Rutherford e Hans Geiger

5 Diffusione alfa (prevista) Modello atomico di Joseph J. Thomson

6 Diffusione alfa (osservata) Hans Geiger e Robert Marsden (1909)

7 L'atomo planetario

8 La prima disintegrazione nucleare Rutherford (1919) Cavendish Laboratory (Cambridge)

9 Come è fatto un nucleo? Nucleo di carbonio (C) Massa: A = 12 Carica: Z = 6 12 protoni (+) 6 elettroni ( ) Un nucleo (A, Z) A protoni, (A Z) elettroni

10 Il primo congresso internazionale di fisica nucleare Roma 1931

11 La scoperta del neutrone James Chadwick (Cambridge, 1932)

12 Protoni e neutroni Nucleo di carbonio (C) Massa: A = 12 Carica: Z = 6 6 protoni (+) 6 neutroni Un nucleo (A, Z) Z protoni, (A Z) neutroni

13 Il 7° Congresso Solvay Bruxelles (1933)

14 La radioattività artificiale Irène Curie Frédéric Joliot (Paris, 1934)

15 Vari programmi di ricerca sulla radioattività artificiale C. Lauritsen (Caltech) E. Lawrence (Berkeley) C. Anderson e S. Neddermeyer (Caltech) J. Cockroft e E. Walton (Cambridge) Acceleratori di particelle protoni e/o deuteroni

16 L'Istituto di Fisica di Roma Enrico Fermi

17 I ragazzi di via Panisperna" Enrico Fermi Franco Rasetti Edoardo Amaldi Emilio Segrè Oscar D'Agostino Bruno Pontecorvo Ettore Majorana

18 La radioattività indotta da neutroni (Roma, 1934) n emissione radioattiva 62 elementi irradiati 50 nuovi radionuclidi identificati Il fenomeno è fortemente accentuato se i neutroni sono rallentati Sorgente di neutroni Bersaglio Z X A

19 Il problema delluranio n Varie sostanze radioattive Elementi transuranici? Sorgente di neutroni 92 U 238

20 La fine del gruppo di Roma (1935) Rasetti alla Columbia University, poi a Quebec Segrè a Palermo (e Berkeley) D'Agostino al nuovo Istituto di Chimica del CNR Pontecorvo a Parigi con i Joliot-Curie Majorana in crisi Fermi e Amaldi, a Roma, continuano la ricerca sui neutroni lenti La ricerca sugli elementi transuranici prodotti per bombardamento di neutroni prosegue a Berlino e Parigi

21 Lise Meitner e Otto Hahn Fritz Strassmann Berlino

22 Marzo 1938: Anschluss Lise Meitner, ebrea austriaca, è costretta a lasciare la Germania

23 Il problema del radio Hahn e Strassmann trovano che l'uranio irradiato con neutroni produce quattro isotopi radioattivi del radio la cui formazione e le cui proprietà non possono essere spiegate in modo soddisfacente dal punto di vista fisico (novembre 1938)

24 "Risultati straordinari" "Dobbiamo concludere che i nostri 'isotopi del radio' hanno le caratteristiche chimiche del bario. Ragionando da chimici, siamo persino costretti a dire che queste nuove sostanze sono bario, non radio" Die Natürwissenschaften, 6 gennaio 1939 (22 dicembre 1938)

25 La tavola degli elementi 1934

26 Natale in Svezia Lise Meitner Otto Frisch

27 Fissione nucleare ! Uranio n

28 La conferma sperimentale (Copenhagen, 16 gennaio 1939) Otto Frisch L. Meitner, O. Frisch (Nature, 11 febbraio 1939) O. Frisch (Nature, 18 febbraio 1939) Il processo di fissione produce due frammenti con grande liberazione di energia

29 Nel frattempo … Fermi La famiglia Fermi arriva a New York (2 gennaio 1939) Il premio Nobel (10 dicembre 1938)

30 La notizia della scoperta della fissione arriva in America M. Tuve 2.E. Fermi 3.N. Bohr 4.G. Breit 5.J. Fleming Atomic Physics Observatory Department of Terrestrial Magnetism Washington, 28 gennaio 1939

31 La possibilità di una reazione a catena

32 Costruire la bomba? Albert Einstein Leo Szilard

33 Einstein scrive a Roosevelt 2 agosto 1939

34 La guerra Pearl Harbour (7 dicembre 1941)

35 Manhattan Engineering District Robert Oppenheimer

36 La strana coppia Robert Oppenheimer Leslie Groves

37 L'esplosivo nucleare Uranio 235 ( 92 U 235 ) Un raro isotopo dell'uranio (0,7 %) Plutonio ( 94 Pu 239 ) Un elemento transuranico scoperto da E. Segré e G. Seaborg a Berkeley nel gennaio 1941)

38 La costruzione della bomba (Los Alamos)

39 La costruzione della bomba (Metallurgical Laboratory, Chicago) Arthur Compton Enrico Fermi Progettazione di una macchina per la produzione di plutonio

40 Il primo reattore nucleare Chicago, 2 dicembre 1942

41 La costruzione della bomba (Hanford) Impianti per la produzione di plutonio (1200 reattori nucleari)

42 La costruzione della bomba (Oak Ridge) Impianti per la produzione di uranio 235

43 The "gadget"

44 Trinity test (16 luglio 1945)

45 La perdita dell'innocenza Sapevamo che il mondo non sarebbe stato più lo stesso. Alcuni ridevano, alcuni piangevano, la maggior parte taceva.

46 Io mi sovvenni di un verso del poema indiano Bhagavad-Gita [….] "Adesso sono diventato la Morte, il distruttore del mondo"

47 Hiroshima (6 agosto 1945) La bomba a uranio

48 Nagasaki (9 agosto 1945) La bomba a plutonio

49 Grazie per l'attenzione


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